المحتوى
الحمل الحراري هو دورة نقل الحرارة. إنه موضوع رائع يجب معالجته عند محاولة إجراء تجارب علمية مع الأطفال ، لأنه شيء يحدث في السائل والهواء يوميًا. الحمل الحراري هو أيضًا شيء يمكن اختباره وفهمه دون استخدام معدات وأدوات مخبرية باهظة الثمن.
الأفعى الحراري
لإجراء تجربة ثعبان الحمل الحراري ، ستحتاج إلى قطعة من الورق والمقص. باستخدام المقص ، اقطع قطعة الورق إلى شكل حلزوني طوله 6 سم. نعلق واحدة من نهاية قطعة من الغزل 15 سم في منتصف دوامة باستخدام شريط واضح. خذ مصباح طاولة وشنق دوامة الورق حوالي 10 سم فوق مصباح الطاولة. ستلاحظ أن الحرارة المنبعثة من المصباح تتسبب في حدوث دوامة. هذا يرجع إلى الحمل الحراري الحالي. الطاقة من مصدر ضوء المصابيح تدفئ الهواء فوقها. نظرًا لأن الهواء الساخن أخف من الهواء البارد ، فمع ارتفاع حرارة الهواء وارتفاع الهواء الساخن فوق المصباح ، يتحرك الهواء الأكثر برودة حيث كان الهواء الدافئ سابقًا.
تجربة التيارات الحراري: المواد
إذا كنت تشاهد الأخبار ، فستشاهد متنبئي الطقس يتحدثون عن ظواهر الطقس الطبيعية مثل النينيو والنينا. تتسبب ظاهرة النينيو والنينا في الحمل الحراري ، لأن تيارات الحمل الحراري تتشكل عندما يجتمع الهواء الدافئ والبارد في الجو. وهذا يخلق تيارات المياه الدافئة في المحيط. لإنشاء تيار الحمل الحراري الخاص بك ، ستحتاج إلى أربع زجاجات من الصودا البلاستيكية بنفس الحجم ولونين مختلفين من تلوين الطعام والماء الدافئ والبارد وبطاقة فهرسة.
تجربة التيارات الحراري: الإجراء والنتائج
ملء تماما اثنين من زجاجات الصودا بالماء البارد والزجاجات الأخرى بالماء الدافئ. استخدم تلوين الطعام لتلوين الماء البارد بلون واحد والماء الدافئ واللون الآخر. ضع بطاقة الفهرسة على قمة إحدى زجاجات الماء الدافئ. إمساك البطاقة الفهرسة في مكانها ، وعكس الزجاجة ووضعها فوق إحدى زجاجات الماء البارد. حرك بطاقة الفهرس من بين الزجاجات. سترى أن الماء البارد ، وهو أثقل ، يبقى في الزجاجة السفلية ويظل الماء الدافئ في الزجاجة العلوية. ومع ذلك ، إذا أجريت تجربة وضع زجاجة الماء البارد في الأعلى وزجاجة الماء الدافئ في القاع ، فسيرتفع الماء الدافئ إلى الأعلى وينتقل الماء البارد إلى الزجاجة السفلية.
ماء مغلي
مثال بسيط للحمل الحراري هو وعاء أو غلاية ماء مغلي. عندما تغلي الماء لصنع المشروبات أو طهي وجبات الطعام ، على الرغم من أنك تبدأ بالماء البارد ، حيث أن الماء يتم تسخينه بواسطة مصدر تدفئة خارجي ، فإنه يبدأ في التوسع. مع ارتفاع درجة حرارة الماء الساخن ، تتحرك المياه الباردة في أجزاء أخرى من الوعاء أو الغلاية لتحل محل المياه الدافئة. مع استمرار هذه العملية ، يصبح الماء ساخنًا وتؤدي حملات الحمل الحراري إلى تحرك السائل بطريقة دائرية. في النهاية ، تصبح الحركة قوية للغاية ويبدأ الماء في الغليان.